Novo processo de conversão da energia solar

Novo processo de conversão da energia solar promete revolucionar setor

Novo processo promete superar a eficiência das atuais tecnologias de conversão fotovoltaica (painéis solares)/Foto: Abi Skipp

Uma técnica capaz de produzir energia solar com o dobro da eficiência dos métodos existentes. Assim é a Emissão Termiônica de Fótons Otimizada (Pete, na sigla em inglês), descoberta recentemente por pesquisadores da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos. O novo processo utiliza a luz e o calor do sol, simultaneamente, com o objetivo de gerar eletricidade.

Outra vantagem da Pete, segundo os cientistas, refere-se ao preço, uma vez que a nova técnica para a geração de energia solar deverá ser barata o suficiente para competir com as termelétricas, que queimam derivados de petróleo. De acordo com artigo publicado no jornalNature Materials, o processo promete superar a eficiência tanto das atuais tecnologias de conversão fotovoltaica (painéis solares), quanto das usinas termossolares – que usam o calor do sol para aquecer líquidos que giram turbinas para gerar a eletricidade.

“É realmente algo diferente de como você pode coletar energia. Este é um avanço conceitual, um novo processo de conversão de energia, não apenas um novo material ou uma variação levemente diferente”, destacou o cientista Nick Melosh, que liderou o grupo de pesquisa.

Uma pequena célula Pete, feita com nitreto de gálio recoberto com césio, brilha ao ser testada no interior de uma câmara de alto vácuo. Os testes comprovaram que o dispositivo converte simultaneamente luz e calor em corrente elétrica/Imagem: Nick Melosh

O dispositivo se destaca pelo bom funcionamento em altas temperaturas, ao contrário das células solares usadas atualmente nos painéis, que perdem eficiência quando o calor aumenta. A célula solar Pete reúne, em um único componente, o mecanismo quântico das células solares, no qual os fótons excitam os elétrons, com o termal, responsável por usar a luz do sol concentrada como fonte de energia.

O componente é baseado na emissão termiônica de elétrons fotoexcitados em um catodo semicondutor funcionando em alta temperatura.

Recentemente, cientistas do MIT também anunciaram a descoberta de uma nova forma de produzir eletricidade, usando nanotubos de carbono.

Conversão térmica

Segundo explicou o site Inovação Tecnológica, a maioria das células solares usa o silício para converter a energia dos fótons da luz do sol em eletricidade. O inconveniente é que essas células coletam apenas uma parte do espectro da luz, com o restante gerando apenas calor.

Se esta energia desperdiçada na forma de calor pudesse ser capturada, as células solares poderiam ser muito mais eficientes. O problema é que são necessárias altas temperaturas para fazer funcionar os sistemas baseados na conversão de energia térmica, e a eficiência da célula solar diminui rapidamente em altas temperaturas.

O que os pesquisadores fizeram agora foi encontrar uma maneira de casar a tecnologia da conversão térmica com as células solares. O grupo de Melosh descobriu que revestir um material semicondutor com uma fina camada do metal de césio torna-o capaz de usar tanto a luz quanto o calor para gerar eletricidade.

Melosh estimou que o processo Pete pode chegar a 50% de eficiência ou mais ao usar concentradores solares. Se combinado com um ciclo de conversão térmica, pode chegar a 55% ou mesmo 60%, quase o triplo dos sistemas atuais.

Com informações do site Inovação Tecnológica.

Texto escrito, originalmente, para o Blog EcoD – Por Redação Eco